UNIX 50 年：KEN THOMPSON 的密码

Posted 2021-04-30 黑客技术与网络安全

链接：https://coolshell.cn/articles/19996.html

50年前，除了Apollo上天之外，还有一个大事的发生，就是Unix操作系统的诞生，若干年前我写过《Unix的传奇，上篇，下篇》，Unix是我入行前十年伴我成长的操作系统，虽然现在Linux早已接过了Unix的时代交接棒，但是，Unix文化对我个人的技术观影响是非常大的（注：《Unix编程艺术》是一本对影响我很深的书），而对于 Ken Thompson 和 Dennis Ritchie 这两位 Unix 的缔造者，也是计算机圈中的神一般的人物。今天，Dennis已经去逝，Ken在Google里跟 Rob Pike和 Robert Griesemer 这两位大神在开发Go语言。

P.S. 今年，我一直想写篇Unix 50周年纪念的文章，但一直无从下手，因为不想写过大的命题，如果能写个轶事最好不过。正好过完国庆节，技术圈里有个“热搜”——Ken Thompson的密码。但一直没有时间，所以拖到今天才写下来。

正文开始，2014年，有个叫Leah Neukirchen的程序员（blog）在 BSD 3 的源代码中的 /etc/passwd 看到了早年Unix黑客们的被 hash了的密码，该文件如下所示：

root:OVCPatZ8RFmFY:0:10:Ernie Co-vax,4156427925:/:
daemon:*:1:1:The devil himself:/:
bill:.2xvLVqGHJm8M:8:10:& Joy,4156424948:/usr/bill:/bin/csh
ozalp:m5syt3.lB5LAE:40:10:& Babaoglu,4156423806:/usr/ozalp:/bin/csh
sklower:8PYh/dUBQT9Ss:2:10:Keith &,4156424972:/usr/staff/sklower:/bin/csh
kridle:4BkcEieEtjWXI:3:10:Bob &,4156426744:/usr/staff/kridle:/bin/csh
kurt:olqH1vDqH38aw:4:10:& Shoens,4156420572:/usr/staff/kurt:/bin/csh
schmidt:FH83PFo4z55cU:7:10:Eric &,4156424951:/usr/staff/schmidt:/bin/csh
hpk:9ycwM8mmmcp4Q:9:10:Howard Katseff,2019495337:/usr/staff/hpk:/bin/csh
tbl:cBWEbG59spEmM:10:10:Tom London,2019492006:/usr/staff/tbl:
jfr:X.ZNnZrciWauE:11:10:John Reiser:/usr/staff/jfr:
mark:Pb1AmSpsVPG0Y:12:10:& Horton,4156428311:/usr/staff/mark:/bin/csh
dmr:gfVwhuAMF0Trw:42:10:Dennis Ritchie:/usr/staff/dmr:
ken:ZghOT0eRm4U9s:52:10:& Thompson:/usr/staff/ken:
sif:IIVxQSvq1V9R2:53:10:Stuart Feldman:/usr/staff/sif:
scj:IL2bmGECQJgbk:60:10:Steve Johnson:/usr/staff/scj:
pjw:N33.MCNcTh5Qw:61:10:Peter J. Weinberger,2015827214:/usr/staff/pjw:/bin/csh
bwk:ymVglQZjbWYDE:62:10:Brian W. Kernighan,2015826021:/usr/staff/bwk:
uucp:P0CHBwE/mB51k:66:10:UNIX-to-UNIX Copy:/usr/spool/uucp:/usr/lib/uucp/uucico
srb:c8UdIntIZCUIA:68:10:Steve Bourne,2015825829:/usr/staff/srb:
finger::199:199:The & Program:/usr/ucb:/usr/ucb/finger
who::199:199:The & Program:/usr/ucb:/bin/who
w::199:199:The & Program:/usr/ucb:/usr/ucb/w
mckusick:AAZk9Aj5/Ue0E:201:10:Kirk &,4156424948:/usr/staff/mckusick:/bin/csh
peter:Nc3IkFJyW2u7E:202:10:& Kessler,4156424948:/usr/staff/peter:/bin/csh
henry:lj1vXnxTAPnDc:203:10:Robert &,4156424948:/usr/staff/henry:/bin/csh
jkf:9ULn5cWTc0b9E:209:10:John Foderaro,4156424972:/usr/staff/jkf:/bin/csh
fateman:E9i8fWghn1p/I:300:10:Richard &,4156421879:/usr/staff/fateman:/bin/csh
fabry:d9B17PTU2RTlM:305:10:Bob &,4156422714:/usr/staff/fabry:/bin/csh
network:9EZLtSYjeEABE:501:50:*:/usr/net/network:/usr/net/network/nsh
tty::504:50::/:/bin/tty我

（注，以前Unix是一个服务器，所有人都用一个终端到服务器上进行操作，于是，这个服务上的 /etc/passwd 下保存着所有的人的登录密码，能让所有的人都能读到，为了不让别人猜到，这个文件中的密码保存（第二列）被做过哈希处理）

这位程序员一看，这些个用户不就是Dennis Ritchie, Ken Thompson, Brian W. Kernighan, Steve Bourne, Bill Joy 这些神人的密码吗？！于是，他想看看这些人用什么样的密码。考虑到当时的加密算法用的是基于DES的 crypt(3) 算法（这个算法今天还在用，像Perl/php/Python/Ruby都提供crypt() 函数），而且当时的密码最长只支持8个长度，所以，感觉还是很容易暴力破解的。

一般来说，暴力破解的这种hash密码的工具主要是用hashcat 或 john ，很快，Leah 破解了大多数人的密码，因为大多数都使用的是比较弱的密码，比如：Brian W. Kernighan（bwk）使用了 /.,/., 这样的密码，而 Dennis Ritchie （dmr）则使用了 dmac 这样的密码。然后，在破解到 Ken Thompson的密码时，搞不定了，花了好几天穷举完了所有的小写字母+数字都没有找到。

因为这个crypt的算法也是Ken Thompson 和 Robert Morris 写的，他们在40年前就发现，原来的hash算法太快了，这样很容易被暴力穷举，于是在第七版的Unix（1979年发布），他们把算法改成DES的算法，就是要让这个算法变慢。详细地说，用户密码被截断为八个字符，每个字符仅被压缩为7位。这形成56位DES密钥。然后，该密钥用于加密全零位块，然后再次使用相同的密钥对密文进行加密，依此类推，总共进行了25次DES加密。感觉跟区块链的“挖矿”有点像。在最早的Unix计算机上，这个算法需要花了整整一秒钟的时间来计算密码哈希。

这几十年来，计算机的计算速度根据摩尔定律至少double了20次，所以，DES算法已经很容被攻击了，然而，对于Ken Thompson的密码，在2014年还是很不容易被破解的，因为，如果要加上所有的大小写字符数字和其它特殊字符，那么，在2014年，就算用最快的GPU来穷举所有的8位长度的密码，也需要花上至少2年以上的时间。

在2019年10月份，在 The Unix Heritage Society 这个社区中，这个事又被人问起来，说以前有个人破解这些密码，不知道有没有全破解出来了？于是Leah看到了，就回应说，那个人是我，但是还是没干出来……于是好些人进来留言。

5天后，2019年10月08日，一个来自澳大利亚的程序员Nigel Williams说，Ken的密码我破解出来了，哈希串ZghOT0eRm4U9s 明文是 p/q2-q4!（果然是有数字有特殊字符），小伙说，我在 AMD Radeon Vega 64 的 GPU上运行了 hashcat 这个命令，干了我 4天多，每秒钟的“配速”是930MH/s （每秒钟9亿3千万次hash运算）。然后，Ken Thompson 也留言到 “恭喜” ，这样，Ken 的密码在40年后被破解了……

马上，就有人问到，这个密码是不是国际象棋的走棋？嗯，很像中国象棋中的“车五进一”，“马三退一”，这个密码中的 p 代表 pawn 小兵，从 q2 的位置走到 q4，这个看来是国际象棋中的开局进兵——用来做登录密码，非常合适。而且，Ken Thompson 在 Unix中写下的一个国际象棋的程序 Belle，在1978年首次参加计算机协会的北美计算机国际象棋锦标赛时，它获得了第一个冠军头衔，其搜索深度为八层。之后又赢得了四次冠军。1983年，它也成为第一台获得国际象棋“大师”称号的计算机。所以，Ken用这个做密码相当make sense!

Ken在贝尔实验室调程序（图片来源：IEEE SPECTRUM）

当然，还有一个人的密码是所有人里最难破解的，这个人就是Bill Joy，他最初作为加州大学伯克利分校的研究生，在校期间着手改进Unix 内核，并管理BSD发行版。他最著名的贡献是ex和vi编辑器以及C shell。在Sun公司成立6个月后，他正式成为公司的联合创始人，他在Sun公司的推动了NFS，SPARC处理器，以及Java语言。他还是一个风险投资人员。

在Ken的密被破解后两周（2019年10月19日），有人号称已经破解了Bill的密码，他在邮件组中这样写到：

一开始，我使用了大小写字符和数字，8位长度来破解所有的组合，花了我6天的时间，失败了。然后，我开始尝试只用小写字母和控制字符，结果在40分钟内就破解了。但是因为Bill现健在，所以，只要bill同意他才公布这个密码。

在密码里存控制字符？这脑洞，Ctrl+C么？破解者还说，他在一个有三个结点的DELL 的HPC集群上完成这个工作，每个结点包括两个 Tesla V100 nVidia GPU 的显卡，一共30720个CUDA核…… 关于这个显卡多少钱，你可以上网搜吧…… 相当于一块劳力士吧……（我估计这组机器平时是用来挖矿的……[狗头]）

好了，我们来看一下这个 /etc/passwd 中的这些人的密码是什么样的，但最主要的是向这些为人类做过巨大贡献的程序员科学家们致敬！

• Ken Thompson
  除了是Unix、B语言和Go语言作者之外，他还贡献过正则表达式，QED/ed编辑器，UTF-8编码定义，以及计算机国际象棋Belle……

  
  

  登录名	哈希串	密码
  ken	ZghOT0eRm4U9s	p/q2-q4!

• Dennis Ritchie
  Unix和C语言之父，与Ken于1983年获图灵奖，1990年美国国家海明奖章，于2011年去世。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  dmr	gfVwhuAMF0Trw	dmac

• Brian W. Kernighan
  AWK的作者，是AWK中的“K”，也是与Dennis写的K&C的C语言编程书中的“K”，他还编写了很多Unix的其它程序，如：ditroff，而且，设计了著名的启发式算法。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  bwk	ymVglQZjbWYDE	/.,/.,

• Stephen R. Bourne
  Bourne shell（sh）的作者，Unix Shell作者，同时也是Unix调试器的作者。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  srb	c8UdIntIZCUIA	bourne

• Eric Schmidt
  你可能知道他是Google的CEO，苹果的董事，但是你可能不知道，他当年是是贝尔实施室的实习生，他对Unix的词法分析器 Lex 进行为了完全的重写。他的密码是中的wendy应该是他的妻子。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  schmidt	FH83PFo4z55cU	wendy!!!

• Stuart Feldman
  他除了是Unix系统小组的成员，他还是第一个Fortran 77 编译器的作者，也是 make 的作者。他还是楼上Shmidt慈善基金会的科学负责人，在Google/IBM Research任过职，也担任过ACM的主席。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  sif	IIVxQSvq1V9R2	axolotl

• Mark Horton
  Unix贡献者，包括vi和curses，后来变性为女性，新的名字叫Mary Ann Horton。原来的照片在Unix Guru Universe

  
  

  登录名	哈希串	密码
  mark	Pb1AmSpsVPG0Y	uio

• Kirk McKusick
  BSD贡献者，主要负责文件系统UFS以及fsck命令，同时也是gprof的贡献者，公开的同性恋者。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  mckusick	AAZk9Aj5/Ue0E	foobar

• Richard Fateman
  他在伯克利的VAX UNIX系统的开发工作中发挥了重要作用，以及开发了 Franz Lisp。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  fateman	E9i8fWghn1p/I	apr1744

• Peter Kessler
  这位老兄能在网上查到的资料基本没有，可以查到他是 gprof 的贡献者，以及有名字的gprof的一篇论文

  
  

  登录名	哈希串	密码
  peter	Nc3IkFJyW2u7E	...hello

• Kurt Shoens
  BSD电子邮件开发者。Unix早期版本中使用 uux 和 sendmail 来进行远程消息传递，1978年，Kurt为Unix编写了一个邮件用户代理 Berkeley Mail。相关的历史可以参看这篇文章。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  kurt	olqH1vDqH38aw	sacristy

• John Foderaro
  他为Berkeley的Lisp语言编写原始的编译器，Lisp语言是一种类似于数据代数的语言，在计算机历史上有和C语言一样的作用。后来他成立了Franz公司，主要开发和部署图形搜索解决方案。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  jkf	9ULn5cWTc0b9E	sherril.

• Peter J. Weinberger
  他就是AWK中的那个“W”，同时也是Fortan编译器f77的贡献者，后来是Renaissance Technologies （一家对冲基金）的CTO，现在在Google工作，

  
  

  登录名	哈希串	密码
  pjw	N33.MCNcTh5Qw	uucpuucp

• John Reiser
  他主要工作是将Unix和C移植到了DEC VAX上，这个机器在学术界相当流行（陈皓注：我在1994年上大学的时候，就是在这个机器上学习的C语言）。这扩大了Unix和C的影响力。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  jfr	X.ZNnZrciWauE	5%ghj

• Steve Johnson
  曾在贝尔实验室和AT＆T工作近20年。他以Yacc，Lint，spell和Portable C编译器而闻名。后来他去了硅谷，加入了一些创业公司，主要从事编译器的工作，以及2D和3D图形，大规模并行系统和嵌入式系统的开发工作。现在他在Wave Computing从事机器学习的工作。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  scj	IL2bmGECQJgbk	pdq;dq

• Bob Kridle
  这位老兄的资料在没有太多，只能在 Berkeley Unix 20 年 上看到他跟Ken Thompson混过一段时间。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  kridle	4BkcEieEtjWXI	jilland1

• Keith Sklower
  BSD 的一个程序员。从他的主页上可以看到他目前在Berkeley大学，信息分析师，主要研究一些网络通信相关的技术。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  sklower	8PYh/dUBQT9Ss	theik!!!

• Robert Henry
  网上的资料不多，只在Life with Unix这本电子书中查到，他写了 error

  
  

  登录名	哈希串	密码
  henry	lj1vXnxTAPnDc	sn74193n

• Howard Katseff
  网上的资料不多，只在Life with Unix这本电子书中查到，他写了 sdb 和 last

  
  

  登录名	哈希串	密码
  hpk	9ycwM8mmmcp4Q	graduat;

• Özalp Babaoğlu
  土耳其计算机科学家，1981年在Berkeley担任 BSD Unix的首席设计师，曾经与Sun的创造人Bill Joy在BSD上实现了虚拟内存。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  ozalp	m5syt3.lB5LAE	12ucdort

• Bob Fabry
  他主要推动美国国防部高级研究计划局DARPA采用了Unix系统

  
  

  登录名	哈希串	密码
  fabry	d9B17PTU2RTlM	561cml..

• Tom London
  他和John Reiser在把Unix移植到了VAX-11机上。

  
  

  登录名	哈希串	密码
  tbl	cBWEbG59spEmM	..pnn521

最后，再首尾呼应一下，在我的技术生涯中，Unix文化对我个人的技术观影响是非常大的，我个人认为 Unix 就像摇滚乐一样，上世纪60年代-80年代，是整个人类最经典最光亮的时代，值得我们每个人向那个时代的人和事致敬！

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P.S.

你可以浏览 Github 的 unix-history-repo 目录（注：本文给的这个链接不在master分支上），这个repo是40年前的代码，涵盖了从1970年创建时的2.5万行内核和26条命令到2017年为止广泛使用的2700万行系统。1.1GB的存储库包含大约一百万次提交和两千多次合并。通过这个链接你可以了解一下这个代码的历史！

下载这些代码需要你的1.5GB的硬盘空间，你可以查看各个大神写的代码，包括 Ken Thompson 和 Dennis的，以及相关的注释。

根据这些，你还可以找到 Ken Thompson的 Github账号 https://github.com/ken 以及别人为dmr建的github帐号 https://github.com/dmr-1941-2011

P.S.S

下面是一些和Unix相关的维基百科资料

• History of Unix

• List of Unix systems

• List of Unix commands

• List of Unix daemons

• Research Unix

• Berkeley Software Distribution

• Unix philosophy

还有Unix的社区：TUHS: The Unix Heritage Society – The Unix Tree

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